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Mit einer im Störungsfalle selbsttätig auslösenden Schaltvorrichtung
versehener Kuppelschalter für Schaltanlagen mit Mehrfachsammelschienen Die bei einem
System zur Verteilung elektrischer Energie unbedingt erforderliche Betriebssicherheit
zwingt beim Vorliegen größerer Anlagen zur Verwendung von Verriegelungen, welche
die Durchführung unzulässiger Schalthandlungen verhindern. Insbesondere hat die
Verriegelung die Aufgabe, die Schaltung von Leistung dann zu verhindern, wenn die
schaltenden Apparate der Beanspruchung durch die Abschaltleistung nicht gewachsen
sein würden. So ist es z. B. durchaus bekannt und geläufig, die Trennschalter gegenüber
dem Leistungsschalter so zu verriegeln, daß sie nur bei offenem Leistungsschalter
ein- und ausgeschaltet werden dürfen, da andernfalls, die Möglichkeit bestünde,
daß über den Spannungstrennschalter Leistung geschaltet wird. Bei Schaltanlagen
mit Sammelschienenkupplung ergeben sich gewisse zusätzliche Schaltmöglichkeiten
und Schaltverbote, ohne daß jedoch an den Grundsätzen der Verriegelung etwas geändert
wird.
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Bei derartigen Anlagen sind also zwei grundsätzlich verschiedene Möglichkeiten
zu unterscheiden, nämlich ob der Kuppelschalter nur willkürlich durch gewollte Kommandos
geschaltet werden kann oder ob eine sielbsttätige Auslösevorrichtung vorgesehen
ist, die, unabhängig von den willkürlich gegebenen Schaltkommandos, den Kuppelschalter
öffnen kann. Die Zahl der ersten Gattung ist sehr gering. Baulich ergibt sie zwar
insofern einen gewissen Vorteil, als man einfache mechanische Verriegelungen vorsehen
kann, die ein Ziehen der Trennschalter unter Last verhüten. Die Betriebsunsicherheit
derartiger Anordnungen ist jedoch so groß, daß man im allgemeinen die zweite Gattung
vorsieht, bei der außer der Möglichkeit der willkürlichen Schaltung des Kuppelschalters
die selbsttätige Auslösung im Störungsfalle vorgesehen ist, d. h. die Durchführung
einer Schaltmaßnahme, auf die der Schaltwärter ohne Einfluß ist. Man will sich z.
B. nicht auf die Aufmerksamkeit des Wärters verlassen, daß er beim Auftreten eines
Kurzschlusses im Netz die Sammelschienenkupplung unterbricht, um das gesunde Netz
vom kranken Netz abzutrennen, sondern man sieht für derartige Fälle eine selbsttätige
Auslösung vor, die das Übergreifen
des Schadens im einen Netz auf
das andere Netz verhindert. Von einer derartigen Anordnung geht die Erfindung aus
und besteht darin, daß während des Schaltvorganges der Abzweigtrennschälter die
selbsttätige Auslösevorrichtung des Kuppelschalters so lange unwirksam macht, bis
die Trennschalter ihre Endstellung eingenommen haben.
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Die Bedeutung der Erfindung wird klar, wenn man sich folgendes überlegt:
Der Kuppelschalter verbindet zwei Netze. An den beiden über den Kuppelschalter miteinander
verbundenen Netzen hängen Verbraucher. Tritt in einem der beiden -Netze ein Kurzschluß
ein, so bricht die Spannung zusammen. Dieser Vorgang würde sich wegen der vorgenommenen
Kupplung auch auf das von dem Kurzschluß nicht betroffene Netz auswirken. Dem wird
jedoch dadurch vorgebeugt, daß in einem solchen Falle die Sammelschienenkupplung
unterbrochen wird, und zwar durch eine selbsttätige Ausil*Jsüng des Sämmelschienenkuppelschalters,
z. B. Spannungsrückgangauslösung. Dann bleibt das vom Kurzschluß nicht betroffene
Netz intakt, und die daran hängenden stromliefernden und stromverbrauchenden Abzweige
können weiter in Betrieb bleiben. Auf die selbsttätige Ausschaltung des Kuppelschalters
hat der Schaltwärter keinen Einfuß. Er weiß auch gär nicht, in welchem Augenblick
etwa eine derartige Unterbrechung der Sammelschienenkupplung auftreten könnte, und
so wird er sich bei seinen Schalthandlungen darauf verlassen können, daß das Schaltkommando
in ordnungsmäßiger Weise ausgeführt wird und richtig ist. Es sei angenommen, der
Schaltwärter wolle bei einem Abzweig die Sammelschienen wechseln. Der eine Abzweigtrennschalter
ist geschlossen, und der zweite Trennschalter kann an sich unbesorgt auf das zweite
Netz (= zweite Schiene) geschaltet werden, da dieses ja durch den Kuppelschalter
synchronisiert ist. Wenn aber jetzt während der Abgabe des -Schaltbefehles der Kuppelschalter
selbsttätig geöffnet wird, so fallen in diesem Augenblick die beiden Netze außer
Tritt, und jetzt schaltet der Abzweigtrennschalter nicht auf ein synchronisiertes,
sondern auf ein außer Tritt gefallenes Netz mit dem Erfolg, daß ein Sammelschienenkürzschluß
entsteht. Das wird unmöglich gemacht, wenn man entweder während des Schaltvorganges
der Abzweigtrennschalter den Kuppelschalter verriegelt oder umgekehrt die Steuerung
der Abzweigtrennschalter so lange verriegelt, wie für den Kuppelschalter freie Schaltmöglichkeit
besteht.
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Die Erfindung sei an Hand des Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Es ist dabei eine Ausführungsform angenommen; bei der -in einem Blindschaltbild
mit den Schaltsymbolen Durchlässe zur Betätigung der Steuerorgane, z: B. Druckluftventile,
einer druckluftbetriebenen Schaltanlage vorgesehen sind und diese Durchlässe jeweils
zur Ausführung einer Schalthandlung freigegeben oder zur Verhinderung einer Schalthandlung
gesperrt werden. Die beiden-mit A bezeichneten Druckknopfreihen sind die Ausschaltorgane,
die beiden mit E bezeichneten Druckknopfreihen die Einschaltorgane, und zwar gelten
die beiden inneren Druckknopfreihen für Betätigung ohne Sammelschienenkuppiung,
die beiden äußeren mit Sammelschienenkupplung. Es sind zwei Sammelschienen, zwei
Abzweigtrennschalter, ein Leistungsschalter Lind ein Kabeltrennschalter angenommen.
Außerdem ist eine aus zwei Trennschaltern und einem Leistungsschalter bestehende
Sämmelschienenkupplung vorgesehen.
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Bei dem dargestellten Fall, bei dem die Sammelschienenkupplung geschlossen
und der linke Trennschalter an die obere Sammelschiene angeschaltet ist, ist das
öffnen des linken Trennschalters nicht möglich. Dies ist durch Schraffur der beiden
Steueröffnungen kenntlich gemacht. Es ist jedoch möglich, den rechten Trennschalter
einzulegen, aber nur weil die Sammelschienenkupplung geschlossen ist. 'Wäre diese
offen, so würde das Zuschalten des zweiten Trennschalters nicht zulässig sein, was
wieder durch schwarze Schraffur kenntlich gemacht ist. Ein Ausschalten des Kabeltrennschalters
ist weder hei geöffnetem noch bei geschlossenem Kuppelschalter zulässig, daher die
schwarze Schraffur der beiden »Atis«-Schaltorgane. Für den Sammelschienenkuppelschalter
z ist eine automatische Auslösung :2 vorgesehen, die schematisch durch eine Spannungsduelle
3 und einen Druckknopf q. angedeutet ist. Es ist für die Erfindung unerheblich,
ob die automatische Abschaltung durch ein Spannungsrückgangsrelais, ein Überstromrelais
o. dgl. eingeleitet wird oder ob der Schalt-Wärter an der Schaltwarte den Ausschaltbefehl
gibt. Jedenfalls wird, wenn der Stromkreis der Spannungsquelle3 geschlossen wird,
die Auslösung 2 in Tätigkeit gesetzt, so daß der Kuppelschalter i öffnet. Es soll
nun verhindert werden, daß sich eine Trennschalterbewegung und eine Kuppelschalterbewegung
überlagern. Der Kuppelschalter würde ausgelöst werden, wenn der Druckknopf 5 bzw.
einer der Druckknöpfe 5Q, 5L . . . geöffnet wird. Dann soll aber ein gleichzeitiges
Schalten eines Trennschalters nicht möglich sein, ebensowenig wenn die Auslösung
q. in Tätigkeit tritt. Das ist durch Vorhänge f erreicht, die schematisch durch
Schraffur angedeutet
sind und die die Betätigung der beiden, Trennschalter
unmöglich machen.
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Wenn jetzt eine Trennschalterverstellung erfolgen soll, so darf der
Kuppelschalter i nicht geöffnet werden. Das wird auf folgende Weise erreicht: Mit
dem Druckknopf 5 sind, wie durch die strichpunktierte Linie? schematisch angedeutet
wird, die Vorhänge 6 in irgendeiner Weise gekuppelt, so daß ein Zugang zu dem Steuerorgan
der Trennschalter erst geschaffen wird, wenn die Vorhänge zurückgezogen sind. Das
geschieht aber durch Niederdrücken des Druckknopfes 5. Ist jedoch dieser
Druckknopf niedergedrückt, so ist damit der Steuerstromkreis für den Auslöser unterbrochen,
d. h. während des Schaltvorganges der Abzweigtrennschalter ist der Kuppelschalter
verriegelt, während, vom Kuppelschalter aus betrachtet, die Steuerung der Abzweigtrennschalter
verriegelt ist, solange für den Kuppelschalter freie Schaltmöglichkeit besteht.
Die Sperrung, die vorgesehen ist, gibt in der einen Stellung die Steuerung der Abzweigtrennschalter
frei, verhindert dagegen die Betätigung des Kuppelschalters. In der anderen Stellung
aber wird die Betätigung der Abzweigtrennschalter gesperrt und der Kuppelschalter
zum Schalten freigegeben. Dadurch, daß für eine Schaltbewegung der Trennschalter
zwei Steuerbewegungen gleichzeitig ausgeführt werden müssen, nämlich einmal Niederdrücken
des Druckknopfes 5 und zweitens Betätigung eines der Steuerorgane im Blindschaltbild,
wird außerdem der Schaltwärter zu erhöhter Aufmerksamkeit gezwungen.
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Die Schaltorgane 5a, 5a ... entsprechen bei anderen Schalteinheiten
dem Druckknopf 5. Die Betriebssicherheit einer derartigen Anlage kann weiterhin
erhöht werden. Man denke sich folgenden Vorgang: Der Schaltwärter einer Anlage ist
dabei, die Schiene zu wechseln. Er drückt den Druckknopf 5 nieder und hat dann die
Möglichkeit, den rechten der beiden Trennschalter einzulegen. Das Einschalten des
Trennschalters geht vielfach nicht momentan vor sich, sondern nimmt eine gewisse
Zeit in Anspruch. Vor allem bei großen Schaltern, wo der bewegliche Kontakt z. B,
fahrbar ist, vergehen mehrere Sekunden von der Einleitung der Schaltbewegung bis
zur Beendigung. Mitten während dieses Vorganges kann die Aufmerksamkeit des Schaltwärters
abgelenkt werden. Es kann z. B. ein telephonischer Anruf kommen. Der Schaltwärter
unterbricht den Steuervorgang, nimmt das Telephongespräch entgegen und ist hierdurch
so weit abgelenkt, daß er ' nicht mehr weiß, daß der eingeleitete Schaltvorgang
noch nicht beendet ist. Wenn jetzt ein Kurzschluß im Netz auftritt, kann, da der
Ausgangszustand wiederhergestellt ist, die Auslösung des Kuppelschalters in Tätigkeit
treten. Die Netze fallen in diesem Augenblick außer Tritt, und jetzt geht über den
nur halbgeschlossenen Trennschalter Energie über. Die Folge ist, daß der Trennschalter
zerstört wird, denn er ist einer derartigen Beanspruchung nicht gewachsen. Hiergegen
läßt sich Abhilfe schaffen, und zwar dadurch, daß die freie Schaltmöglichkeit des
Kuppelschalters vom Erreichen einer der Endstellungen der Trennschalter abhängig
gemacht ist. Eitle einfache Möglichkeit hierfür ist in der Abbildung .schematisch
angedeutet. Mit 8 ist ein solcher Trennschalter angedeutet, mit dem ein beweglicher
Kontakt g verbunden ist. Die Gegenkontakte sind mit .io und i i bezeichnet. Der
Stromkreis für die Auslöserspule 2 ist nur dann geschlossen, wenn sich der Schalter
8 in der vollen »Ein«-Stellung oder »Aus«-Stellung befindet. Nur dann sind die Kontakte
io bzw. ii geschlossen. Solange der Schalter8 in einer Zwischenstellung steht, ist
der Auslösekreis des Kuppelschalters i unterbrochen, d. h. es ist unmöglich, daß,
solange das einmal eingeleitete Schaltkommando eines Trennschalters nicht ausgeführt
ist, der Kuppelschalter auslöst.